毕业设计（论文）TBA车间工艺设计.docx

常州大学化工小设计 第PAGE \* MERGEFORMAT32页 共31页 9400吨/年TBA车间工艺设计 摘要：对抽余C4异丁烯杂多酸催化水合制备叔丁醇的工艺研究。水合法分为直接水合法和间接水合法两种。直接水合法采用强酸性阳离子交换树脂为催化剂，在40~100℃、1.5-2.5MPa的条件下，混合C4的异丁烯和水在催化剂下合成叔丁醇。间接水合法是在40%~65%的硫酸水溶液里异丁烯与浓硫酸发生酯化反应生成硫酸氧叔丁酯，其进一步水解生成叔丁醇。 关键词： 叔丁醇 异丁烯 水合法 抽余C4 前言 叔丁醇的简介 叔丁醇的物化性质 叔丁醇又称三甲基甲醇，2-甲基-2 -丙醇。叔丁醇是无色棱状柱体或片状体，但有少量水存在时为无色挥发性液体。它的熔点几乎是室温。像大多数醇类一样，叔丁醇可以任何比例与水相混合，可以与水形成在0℃为液体的共沸物，这种共沸物含水21 .76%。叔丁醇沸点为82.5℃，共沸点为79.92℃。叔丁醇可溶于大多数有机溶剂，如醇类、酯类、酮类、芳香族及脂肪烃类。这些性质使叔丁醇成为有用的溶剂和添加剂，可以用作清蜡剂、变性酒精的加溶剂，用于稳定氯烃类。叔丁醇分子上的羟基很容易被取代生成叔丁基卤化物或过氧化物，使叔丁醇成为重要的烷基化剂，尤其用于芳香烃和酚类，生产多种精细化学品，如医药、农药和各种助剂. 国内外生产TBA的情况 (1)市场应用与消费 ①叔丁醇的应用 叔丁醇的市场应用非常广泛，主要有以下几个方面： (1)叔丁醇大量用于汽油添加剂，以提高汽油的辛烷值 (2) 叔丁醇作为溶剂使用相当广泛，用作硝化纤维素和合成树脂的溶剂和稀释剂。叔丁醇的邻苯二甲酸酯、乙二酸脂、某些羧酸酯及磷酸酯可用作聚氯乙烯及其共聚物的增塑剂。 (3)叔丁醇作为苯烷基化剂制得的叔丁基苯酚是塑料的重要的抗氧化剂和稳定剂，又是油溶性酚醛树脂的中间体。叔丁醇的邻苯二甲酸酯、乙二酸酯、某些二羧酸脂基磷酸酯，用作聚氯乙烯树脂及其共聚物的增塑剂。叔丁醇脱水制取高纯度异丁烯，纯度在99.0%~99.9%。叔丁醇经氧化可制取甲基丙烯醛，进而可转化为甲基丙烯酸，再用甲醇酯化则得甲基丙烯酸甲脂(MMA)。日本生产的MMA60%采用叔丁醇法。(4)涂料方面：用于生产缩丁醛树脂涂料和氨基酸醇树脂涂料等。(5)其他：还用于合成果子精、香料、人造麝香、医药、农药、涂料以及多种助剂等。 ②国内叔丁醇的生产与消费 目前国内有有很多家企业生产叔丁醇，总生产能力约为53kt/a，生产厂家见下表。 国内叔丁醇生产企业 生产厂家天津石化淄博齐翔工贸有限责任潍坊天德化工有限公司江苏泰州石油化工总厂兰州化学工业公司生产能力 /kt.a-1142.69124生产厂家山东恒源石油化工集团有限公司北京平顺化工有限公司上海高桥石油化工厂辽宁瑞兴化工有限公司生产能力 /kt.a-18220.8江阴市五洋化工有限公司、淄博润泽化工有限公司、辽阳宏伟区塑料彩印厂、山东广通叶绿素有限公司等也生产叔丁醇，但产量较小。另外，山东东明石化集团有限公司10kt/a叔丁醇装置即将开工建设。大部分国内的叔丁醇生产厂家生产的是85%的叔丁醇，只有少数几个厂家生产无水叔丁醇，如潍坊天德化工有限公司，辽宁瑞兴化工有限公司，上海高桥石油化工厂。几年前叔丁醇生产企业较少，价格曾达到5000元/t。目前，85%的叔丁醇的售价约为2500-2800元／t，且销路不好，而生产成本在2000元/t以上，已属微利产品。因国内异丁烯利用率不高，除生产MTBE之外，大部分作为液化气烧掉，异丁烯水合生产叔丁醇的技术已经成熟，工艺流程较为简单，基本无污染，因而生产叔丁醇是碳四综合利用的一种很好的途径。于是国内许多企业建设了大吨位的叔丁醇生产装置，已有的叔丁醇装置也进行了改扩建。1999年，国内叔丁醇生产能力仅为15kt/a，同期国内需求为25kt/a，市场缺口较大。而目前叔丁醇的生产能力已达50kt/a以上，因叔丁醇下游产品的开发力度不够，国内需求量并没有太大的增长，导致目前叔丁醇生产过剩，产品积压。 无水叔丁醇的销售情况较好，目前，进口无水叔丁醇的价格为9200元/t，国内生产无水叔丁醇价格也在8000元/t以上，除供应国内市场以外，还有少量出口。 ③国外叔丁醇的生产与消费 世界范围内，有多家公司生产叔丁醇，详见下表。 国外叔丁醇生产企业 生产企业SINTORGAN公司SICMA-ALDRICH 精细化学品公司罗门哈斯化学公司黎明化学公司LYONDELL公司所在国家阿根廷美国美国印度美国生产企业三井化学品公司仓敷人造丝公司科斯莫油品公司丸誉石油公司东燃石油化工总公司所在国家日本日本日本日本日本生产企